JP3222094B2 - 曲げ加工の折り込み線生成方法及びその方法を用いた曲げ加工システム - Google Patents
曲げ加工の折り込み線生成方法及びその方法を用いた曲げ加工システムInfo
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Description
で変異(スプリングバック含む)させたときの伸び量で
立体形状の寸法を変更した展開図を生成させ、この展開
図に伸び量を考慮した折り込み線を入れる方法に関す
る。
概略構成図である。図7の折り曲機のライン制御システ
ムは、集中局1と、CAE2と、自動プログラミング装
置3と、折り曲機4を制御するNC装置5とをLANに
接続したものである。
ラミング装置3で所望の製品を折り曲げするための加工
プログラム(NCプログラムともいう)を作成して集中
局1に加工スケジュールに対応させてファイリングす
る。
ならない年月日になった製品の加工プログラムを加工ス
ケジュールより選択してNC装置5に転送して折り曲機
4を動かす。
場合は、図8に示すように、板材7(以下ワーク7とい
う)を、バックゲージ8に水平に押し当ててダイ9に載
置して工具10を目標Di値まで下降させてワーク7を
折り曲げる。
先端11がワーク7に当たったとき、ワーク7の折り曲
げ線12に位置(リーチLi)するように予め制御され
ている。
ることが知られている。このため、オペレータは自動プ
ログラミング装置3によって加工プログラムを作成させ
る場合は、自動プログラミング装置3を操作して展開図
に、予め用意されている伸び量表(工具の種類ー材質ー
曲げ角度ー伸び量)に基づいて、折り込み線を入力して
いた。
を考慮した折り込み線を展開図に入れるには、予め用意
されている伸び量表をオペレータが参照して入力しなけ
ればならないので、誤った位置に折り込み線を入れる場
合があるという課題があった。
等からなるが、常に伸び量表にある金型が工作機側にあ
るとは限らない。このような場合は、工作機側では代替
の金型を用いて折り曲げを行うことになるので、正しい
伸び量に基づく折り込み線を入力したとしても、実際に
ワークを加工したときは、図9に示すように所望とする
製品(点線)と実際に製作された製品(実線)とが相違
する場合があるという課題があった。
量を考慮した折り込み線を展開図に入れることが望まし
い。
込み線生成方法は、入力された3図面から立体形状を作
成する工程と、立体形状を得るための板材の条件と、こ
の板材を折り曲げるためのパンチ及びダイの金型条件
と、立体形状の縁角度を得るための目標角度とを設定す
る工程と、立体形状の縁角度を生成するための板材をダ
イに順次乗せ、板材が乗せられる毎にパンチを下降させ
ながら弾塑性有限要素法でその板材を変異させて、前記
目標角度を得るためのストローク量を板材毎に求める工
程と、ダイに板材が乗せられる毎にその板材の寸法を記
憶し、この板材の目標ストローク量が得られる毎に、そ
の板材の寸法とストローク量が得られたときの板材の変
異画像とから、その板材の伸び量を順次求める工程と、
立体形状を形成する各板材の伸び量が求められると、そ
の伸び量を前記立体形状から減算した立体形状データを
得る工程と、立体形状データから展開図を生成し、この
展開図に立体形状に基づく折り込み線を順次入れる工程
とを有する。
この折り込み線が、実際のプレス機側の前記パンチを位
置させるためのリーチを求めてプレス機側に送出する工
程とを備えている。
は、立体形状から得ることを要旨とする。
ション装置とプレス機とでネットワークを構成した曲げ
加工システムにおいて、プレス機は、シミュレーション
装置からのリーチと該リーチを得たときの金型とを受信
し、本体側で使用する金型が設定されたとき、前記金型
と設定された金型とが相違するときは、その設定された
金型(以下変更金型という)を前記シミュレーション装
置に転送する変形金型情報送出処理部を有し、シミュレ
ーション装置は、入力された3図面から立体形状を生成
する立体形状生成処理部と、立体形状を得るための板材
の条件と、この板材を折り曲げるためのパンチ及びダイ
の金型条件と、立体形状の縁角度を得るための目標角度
とを立体形状から読み込んだ後に、立体形状の縁角度を
生成するための板材を順次、ダイに乗せ、この板材が乗
せられる毎に、パンチを下降させながら弾塑性有限要素
法でその板材を変異させて前記目標角度を得るためのス
トローク量を板材毎に得るワーク曲げシミュレーション
処理部と、ダイに板材が乗せられる毎に、その板材の寸
法を記憶し、この板材の目標ストローク量が得られる毎
に、その板材の寸法とその板材のストローク量が得られ
たときの板材の変異画像とから、その板材の伸び量を順
次求める伸び量算出処理部と、立体形状を形成する各板
材の伸び量が求められると、その伸び量を立体形状から
減算した立体形状データを得る伸び量減算処理部と、そ
の伸び量と立体形状データから展開図を生成し、この展
開図に立体形状に基づく折り込み線を順次生成する展開
図生成処理部とを有する。
折り込み線に、実際のプレス機側の前記パンチを位置さ
せるためのリーチを求めてプレス機に送出するL値算出
処理部と、プレス機側で使用される複数の金型情報が記
憶されたメモリと、プレス機から変更金型が転送される
と、その変更金型に対応する金型情報をメモリから検索
し、検索した金型情報をワーク曲げシミュレーション処
理部に再度設定して新たな展開図を生成させる変形金型
設定処理部とを有する。
たLi値を得たときの金型と相違する変更金型がプレス
機側で使用される場合は、その変更金型に対応する金型
条件で再び折り曲げるシミュレーション演算が行われ
て、その変更金型の金型条件に基づく新たなLi値が求
めれてプレス機に送出される。また、すでに同一条件で
の計算がなされていた場合その時の条件をファイリング
し、再利用する事もある。
交換したとしても、Li値の変更を現場側で行わなくと
もよいので作業効率が良いと共に、経験の浅い作業員で
も安心して代替の金型に交換してプレス作業を行わせる
ことが可能となる。
ュレーション装置の概略構成図である。図1の曲げ加工
シミュレーション装置20は自動プログラミング装置に
内蔵される機能である。
は、3面図データから立体形状を生成した後に、立体形
状の縁角度θkを形成するためのワークをダイに乗せ
て、立体形状の各縁の縁角度θk及びワーク条件Wp、
金型条件kp等からなる曲げ情報Jiに基づいて、ワー
クを縁角度θkまで完全に折り曲げるシミュレーション
演算を行う。
体形状の各辺の長さから減算した展開図を作成し、この
展開図に従ったLi値をプレス機側に送出する。
ーション装置20は、3面図データ21から立体形状を
作成する立体図生成処理部22と、ワーク曲げシミュレ
ーション処理部24と、伸び量算出処理部25と、伸び
量減算処理部27と、展開図生成処理部28と、L値算
出処理部29とを備えている。
は、立体形状生成処理部22から立体形状の縁角度を全
て読み込むと共に、この縁角度θp(目標角度θi←θ
p)を形成するためのワーク条件Wp、金型条件kp等
からなる曲げ情報Jiに基づいて、ワークを幾何学的に
変異させながら弾塑性有限要素法を用いて求めたワーク
の変異画像14を表示部21に表示する。前述の曲げ情
報Jiはオペレータが入力してもよい。
3を離脱させたときのスプリングバック発生後(除荷時
後ともいう)の角度θが目標角度θiに一致した変異画
像である。また、この目標角度θiを得るための目標D
値を収束演算によって自動的に求めている。
ュレーション処理部24がワークを変異させて縁角度θ
p(目標角度θi)を得たとき、ワークの変異画像14
の寸法Laを求め、この寸法La(Laには番号が付加
されている)から、縁角度を得るためのワークをダイ9
に搭載したときのワークの寸法Loとの差を、ワークを
目標角度θiに折り曲げたときの伸び量αとして求めて
伸び量減算処理部27に送出する。この伸び量αの送出
に伴って、立体形状の辺の番号も同時に送出する。
部25で伸び量αが求められる毎に、この伸び量αに対
応する立体形状の辺Lkを立体形状生成処理部22から
読み、その辺Lkから伸び量αを減算した立体形状デー
タを生成して展開図生成処理部28に送出する。
部27からの立体形状データを読み、立体形状データに
パンチ12を当てる折り込み線を生成する。
28からの折り込み線位置からバックゲージ位置(L
i)を求めてプレス機に出力する。
説明するフローチャートである。初めに立体図生成処理
部22は、3面図データ21を読み、この3面図データ
21から立体形状を作成する(S1)。
24は、立体形状の所定2辺Mの曲げ角度θk(θi←
θk)を読み(S2)、この角度θk(θi←θk)を
得るためのワーク条件Wp、金型条件kp等からなる曲
げ情報Jiを立体形状生成処理部22から読む(S
3)。
曲げ角度θk(θi←θk)を得るまで工具を下降させ
たワークの変異画像を得るシミュレーション処理を行う
(S4)。このシミュレーション処理は ワークを幾何
学的に変異させながら有限要素法を用いて求めたワーク
の変異画像14を記憶して表示部21に表示する。
3を離脱させたときのスプリングバック発生後の角度θ
が目標角度θk(θi←θk)に一致した変異画像であ
る。また、この目標角度θkを得るためのストローク量
である目標D値を収束演算によって自動的に求めてい
る。
を順次読み、このθ値が前回のθと比較して逆戻りして
いるかどうかを判定する。また、下降させたときの最大
荷重を初期荷重として記憶し、この初期荷重より充分に
大きな荷重となったとき進み過ぎと判断する。
れている。この収束演算は、ワークの変異線形データ
を、Diで微分したときに得られるD値軸上の今回のD
i+1と前回のDi(Dp)との差/2に前回のDiを加
算した値を、修正Dp値とし、この修正Dp値まで工具
13を進めて行く演算を目標角度θkまで順次行う。
変異角度θが目標角度θkに到達したかどうかを判断し
(S5)、目標角度θkに到達していない場合は、処理
をステップS5に戻す。
5がシミュレーション処理で目標角度θkに到達したと
判断した場合は、記憶されてい目標角度θkとなったと
きのワークの変異画像14の寸法長Laと、ワークを折
り曲げる前の初期のワークの寸法長Loとの差を、ワー
クを目標角度θiに折り曲げたときの伸び量αとして求
め、立体形状の辺の番号Mと共に送出する(S6)。
の(a)の変形前のワーク長Loと、図3の(b)のθ
kまで変形後のワーク長Laとの差を、伸び量αとして
いる。また、水平方向と垂直方向の伸び量も求めてい
る。図3の(a)の変形前のワーク長Loxと、図3の
(b)のθkまで変形後のワーク長Laxとの差を、伸
び量αxとし、図3の(a)の変形前のワーク長Loy
と、図3の(b)のθkまで変形後のワーク長Layと
の差を、伸び量αyとして求めている。
出処理部25からの辺Mに対応する立体形状の辺mを読
み、この辺mから伸び量αを減算した立体形状データを
得て(S7)、展開図生成処理部28に送出する。
た立体形状データから展開図を作成し、この展開図に折
り込み線を入れる処理を行う(S8)。
図を、少し縮小した図4の(b)の展開図に対して折り
込み線(点線で示す)を入れることになるので、折り込
み線同士の間隔も狭まることになる。
処理部28からの折り込み線位置からバックゲージ位置
(Li)を求めてプレス機に出力する(S9)。
かを判断し(S10)、他に辺Mがある場合は、辺Mを
更新して処理をステップS2に戻す(S11)。従っ
て、板材であるワークを有効に活用できる。
ーク曲げ加工システムの概略構成図である。本実施の形
態の構成は、図5に示すようにシミュレーション装置3
0と、プレス機31とからなるシステムである。
図データから立体形状を生成した後に、立体形状の各面
の折り曲げ角度θk及び入力されたワーク条件Wp、金
型条件kp等からなる曲げ情報Jiに基づいて、ワーク
を折り曲げ角度θkまで完全に折り曲げるシミュレーシ
ョン演算を行って、このときのワークの伸び量αを前述
の立体形状の各辺の長さから減算した展開図を作成し、
この展開図に従ったLi値をプレス機側に送出する。
と相違する変更金型Giを使用することが知らせられる
と、前述の曲げ情報Jiの金型条件kpを、その変更金
型Giの金型条件kiに変更した曲げ情報jiを生成し
て再びワーク曲げシミュレーション処理部24において
新たな展開図を生成して新たなLi値を求めて送出す
る。
置30は、図1と同様な3面図データ21から立体形状
を作成する立体図生成処理部22と、ワーク曲げシミュ
レーション処理部24と、伸び量算出処理部25と、伸
び量減算処理部27と、展開図生成処理部28と、L値
算出処理部29とを備えている。
(ダイ、パンチ)情報ki(ka、kb、…)を格納し
たファイル35と、プレス機31側から金型を変更する
ことが知らせられると、その変更金型Giに対応する金
型条件kiをファイル35から検索し、前述の曲げ情報
Jiの金型条件kpを、その変更金型Giの金型条件k
iに変更した曲げ情報jiを生成して再びワーク曲げシ
ミュレーション処理部24に設定する変更金型設定処理
部36とを備えている。
更金型情報送出処理部34を備えている。この変更金型
情報送出処理部34は、シミュレーション装置30が送
出したLi値を得たときの金型kpと相違する変更金型
Giが使用される場合は、その金型GiをLANを介し
てシミュレーション装置30に送出する。
に説明する効果を秦する。シミュレーション装置30側
で入力された金型条件kpに基づいたLi値を求めてプ
レス機31側に送出しても、現場側であるプレス機31
側には、常にその金型条件kpに一致する金型があると
は限らない。
替の金型Giに交換するのが一般的である。
際に使用する金型が相違する場合には、ワークの伸び量
も多少の相違がある。
更金型情報送信処理部34を設けてると共に、シミュレ
ーション装置30にファイル35と変更金型設定処理部
36とを設けることによって、シミュレーション装置3
0が送出したLi値を得たときの金型kpと相違する金
型Giが使用される場合は、その金型Giに対応する金
型条件kiで再び折り曲げるシミュレーション演算が行
われて、その金型Giの金型条件kiに基づく新たなL
i値が求めれてプレス機31に送出される。
交換したとしても、Li値の変更を現場側で行わなくと
もよいので作業効率が良いと共に、経験の浅い作業員で
も安心して代替の金型に交換してプレス作業を行わせる
ことが可能となる。
(a)に示す板材41に複数の製品42a、42b…4
2eの合計8製品のネスティングをしか行えないことに
なるが、上記の実施の形態1の伸び量を求める際、工具
条件などを調整し、最も有利な伸び量を減算する処理を
行うことにより、板取形状を図6の(a)よりは小さく
できるので、図6の(b)に示すように製品42a、4
2b…42eの合計8製品の他に製品43a、製品43
bをネスティングすることが可能である。従って、板材
であるワークを有効に活用できる。
指定や金型の指定を行うCAN装置を用いることも考え
られる。
み線生成方法は、立体形状の縁角度を生成する板材がそ
の縁角度になるまで折り曲げられたときの伸び量を求
め、この伸び量を立体形状から減算する。そして、この
伸び量を立体形状から減算した立体形状データに基づい
て展開図を生成し、この展開図上に折り曲げ線を入れて
リーチLを求めてプレス機に送出する。
も、ワークを有効に活用できるという効果が得られてい
る。
ば、シミュレーション装置が送出したLi値を得たとき
の金型と相違する変更金型がプレス機側で使用される場
合は、その変更金型に対応する金型条件で再び折り曲げ
るシミュレーション演算が行われて、その変更金型の金
型条件に基づく新たなLi値が求めれてプレス機に送出
される。
交換したとしても、Li値の変更を現場側で行わなくと
もよいので作業効率が良いと共に、経験の浅い作業員で
も安心して代替の金型に交換してプレス作業を行わせる
ことが可能となる。
置の概略構成図である。
フローチャートである。
成を説明する説明図である。
ある。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力された3図面から立体形状を作成す
る工程と、 前記立体形状を得るための板材の条件と、この板材を折
り曲げるためのパンチ及びダイの金型条件と、前記立体
形状の縁角度を得るための目標角度とを設定する工程
と、 前記立体形状の縁角度を生成するための板材を前記ダイ
に順次乗せ、板材が乗せられる毎に前記パンチを下降さ
せながら弾塑性有限要素法でその板材を変異させて、前
記目標角度を得るためのストローク量を板材毎に求める
工程と、 前記ダイに板材が乗せられる毎にその板材の寸法を記憶
し、この板材の目標ストローク量が得られる毎に、その
板材の寸法とストローク量が得られたときの板材の変異
画像とから、その板材の伸び量を順次求める工程と、 前記立体形状を形成する各板材の伸び量が求められる
と、その伸び量を前記立体形状から減算した立体形状デ
ータを得る工程と、 前記立体形状データから展開図を生成し、この展開図に
立体形状に基づく折り込み線を順次入れる工程と、 を有することを特徴とする曲げ加工の折り込み線生成方
法。 - 【請求項2】 前記折り込み線が入れられる毎に、この
折り込み線に、実際のプレス機側の前記パンチを位置さ
せるためのリーチを求めて前記プレス機側に送出する工
程とからなる請求項1記載の曲げ加工の折り込み線生成
方法。 - 【請求項3】 前記板材の条件、金型条件及び縁角度
は、前記立体形状から得ることを特徴とする請求項1又
は2記載の曲げ加工の折り込み線生成方法。 - 【請求項4】 シミュレーション装置とプレス機とでネ
ットワークを構成した曲げ加工システムにおいて、 前記プレス機は、前記シミュレーション装置からのリー
チと該リーチを得たときの金型とを受信し、本体側で使
用する金型が設定されたとき、前記金型と設定された金
型とが相違するときは、その設定された金型(以下変更
金型という)を前記シミュレーション装置に転送する変
形金型情報送出処理部を有し、 前記シミュレーション装置は、 入力された3図面から立体形状を生成する立体形状生成
処理部と、 前記立体形状を得るための板材の条件と、この板材を折
り曲げるためのパンチ及びダイの金型条件と、前記立体
形状の縁角度を得るための目標角度とを前記立体形状か
ら読み込んだ後に、前記立体形状の縁角度を生成するた
めの板材を順次、前記ダイに乗せ、この板材が乗せられ
る毎に、前記パンチを下降させながら弾塑性有限要素法
でその板材を変異させて前記目標角度を得るためのスト
ローク量を板材毎に得るワーク曲げシミュレーション処
理部と、 前記ダイに板材が乗せられる毎に、その板材の寸法を記
憶し、この板材の目標ストローク量が得られる毎に、そ
の板材の寸法とその板材のストローク量が得られたとき
の板材の変異画像とから、その板材の伸び量を順次求め
る伸び量算出処理部と、 前記立体形状を形成する各板材の伸び量が求められる
と、その伸び量を前記立体形状から減算した立体形状デ
ータを得る伸び量減算処理部と、 その伸び量と前記立体形状データから展開図を生成し、
この展開図に立体形状に基づく折り込み線を順次生成す
る展開図生成 処理部とを有することを特徴とする曲げ加
工システム。 - 【請求項5】 前記折り込み線が生成される毎に、この
折り込み線に、実際のプレス機側の前記パンチを位置さ
せるためのリーチを求めて前記プレス機に送出するL値
算出処理部と、 前記プレス機側で使用される複数の金型情報が記憶され
たメモリと、 前記プレス機から変更金型が転送されると、その変更金
型に対応する金型情報を前記メモリから検索し、該検索
した金型情報を前記ワーク曲げシミュレーション処理部
に再度設定して新たな展開図を生成させる変形金型設定
処理部とを有することを特徴とする請求項4記載 の曲げ
加工システム。
Priority Applications (11)
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---|---|---|---|
JP20914897A JP3222094B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 曲げ加工の折り込み線生成方法及びその方法を用いた曲げ加工システム |
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US08/994,486 US5980085A (en) | 1997-04-08 | 1997-12-19 | Folding line generation method for bending and bending system based thereon |
AT98929832T ATE225953T1 (de) | 1997-07-07 | 1998-07-03 | Verfahren und gerät zur biegesimulation |
PCT/JP1998/003014 WO1999008166A1 (en) | 1997-08-04 | 1998-07-03 | Folding line generation method for bending and bending system based thereon |
PCT/JP1998/003015 WO1999003026A1 (en) | 1997-07-07 | 1998-07-03 | Bending simulation method and apparatus therefor |
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EP98929831A EP0929852B1 (en) | 1997-08-04 | 1998-07-03 | Folding line generation method for bending and bending system based thereon |
Applications Claiming Priority (1)
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